Investigador post-doctoral del DGL analiza respuesta hidrológica de cuenca italiana

  • "Entender el recorrido del agua nos permite realizar una mejor gestión del recurso", dice el Dr. Marcos Macchioli, autor principal del estudio.
  • El pequeño tamaño de esta cuenca (2 km2) la transforma en un sitio experimental ideal para analizar los alcances del cambio climático.

Un trabajo del Dr. Marcos Macchioli, investigador post-doctoral del Departamento de Geología U. de Chile, se propuso aumentar nuestra comprensión del ciclo del agua en el contexto del cambio climático. Un paper publicado en el mes de agosto en Journal of Hydrology  analiza la "respuesta hidrológica" de la cuenca Re della Pietra, ubicada en los montes Apeninos de la región de Toscana (Italia).

La "respuesta hidrológica" alude a la respuesta de una cuenca frente al ingreso de agua, como aquella de las precipitaciones, por ejemplo: cómo las mismas afectan al caudal, cómo varía la humedad del suelo, cómo se infiltra en el subsuelo, etc.

El pequeño tamaño de esta cuenca (2 km2) la transforma en un sitio experimental ideal para analizar los alcances del cambio climático. "En particular, la cuenca Re della Pietra está muy bien instrumentada", dice el Dr. Macchioli. "Mientras más variables podamos medir, mejor podremos comprender su comportamiento y poder predecir su respuesta ante eventos extremos", puntualiza.

Dentro de los principales resultados del estudio, podemos destacar:

  • El importante papel de la estacionalidad como un control meteorológico que afecta la cantidad de precipitaciones, la humedad del suelo, el agua subterránea, la respuesta del caudal y la fracción de la precipitación que alimenta dicho caudal.
  • Los períodos húmedos y secos se caracterizaron claramente por diferentes respuestas del caudal, la humedad del suelo y el agua subterránea.
  • Considerando eventos de precipitación-escorrentía, esta última puede separarse en flujo de base (agua de pre-evento) y flujo de tormenta (agua de evento); la estacionalidad afecta las fracciones de agua de evento y pre-evento.
  • En particular, a escala de eventos de precipitación-escorrentía, la combinación de la humedad antecedente del suelo y la cantidad de precipitación controlaron la respuesta del caudal, que es de tipo no lineal, del caudal, el agua subterránea y la fracción de agua de evento, tanto en el período húmedo como en el período seco.

Para medir todos estos parámetros, el Dr. Macchioli utilizó una serie de instrumentos: estaciones meteorológicas, sensores de humedad del suelo y de nivel freático, sensores de conductividad eléctrica y sensores de nivel de agua instalados en el cauce, y estaciones de aforo para cálculo de caudal. Todos estos equipos proveen lecturas y parámetros para conocer con exactitud qué está ocurriendo en la cuenca. Además, permitieron elaborar un perfil detallado del comportamiento de la cuenca ("respuesta hidrológica"). A futuro, se podrá profundizar en los conocimientos adquiridos y evaluar la respuesta a futuros eventos climáticos (inundaciones, sequías, entre otros).

La investigación del Dr. Macchioli implicó trabajo de campo y procesamiento e interpretación de datos, donde pudo integrar el conocimiento geológico (geoquímica de trazadores, estructura del basamento de la cuenca, geomorfología y topografía) con conceptos propios del campo de la hidrología.

"Entender el recorrido del agua nos permite realizar una mejor gestión del recurso", dice Macchioli, lo cual es un asunto de preocupación mundial. Las cuencas de Chile también son objeto de estudio en el Departamento de Geología. De hecho, nuestros investigadores, Dra. Linda Daniele y Dr. Matías Taucare, están estudiando el estado actual de los recursos hídricos subterráneos en Chile central y la Dra. Alida Pérez-Fodich está estudiando la generación de solutos en cuencas de la Zona Volcánica Sur y su impacto en el consumo de CO2 y en la calidad de agua.

Actualmente, la cuenca italiana Re della Pietra es estudiada por un grupo liderado por el Dr. Daniele Penna (Università degli Studi di Firenze) y el paper del Dr. Macchioli es el producto de una pasantía realizada en 2021 en este lugar del mundo. En el trabajo contribuyeron veinte científicos, con Macchioli como el autor principal.

Sobre el Dr. Marcos Macchioli

Marcos Macchioli es geoquímico de la Universidad Nacional de La Plata (2014), geólogo de la Universidad Nacional de La Plata (2015) y doctor en Ciencias Geológicas por la Universidad Nacional de Córdoba (2019). Actualmente es investigador post-doctoral en el Departamento de Geología U. de Chile, en el marco de un proyecto ANID-Fondecyt patrocinado por la Dra. Alida Pérez-Fodich.

Su área de especialidad es la geoquímica e hidrología de cuencas de montaña. La geoquímica es la rama de la geología que estudia el origen, distribución y evolución de los elementos químicos en la Tierra. La hidrología, en tanto, estudia la distribución, propiedades físicas, químicas y mecánicas del agua en oceános, atmósfera y superficie terrestre.

En el año 2021, el Dr. Macchioli realizó una pasantía en la Università degli studi di Firenze (Italia) financiada por el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Argentina), en el marco de proyectos de escala nacional e internacional del Dr. Daniele Penna (Università degli Studi di Firenze).

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Publicado el miércoles 27 de noviembre de 2024